We weten dat de vleesetende plant voor velen tot de verbeelding spreekt. Deze planten lijken vrijwel buitenaards, met de beweeglijke vallen, kleverige tentakels en ook plotselinge sluitmechanismen. Maar wie echt wil begrijpen hoe deze wonderlijke planten functioneren, moet niet alleen maar op zijn of haar eigen ogen vertrouwen. Wist je bijvoorbeeld dat er onder de microscoop een geheel andere wereld opent? Zo hebben we een microkosmos vol slimheid, schoonheid en ook verrassende strategieën.
In onze blog gaan we dieper in op de miniwereld achter de vleesetende planten. We gaan de structuren, cellen en mechanismen van de vleesetende plant eens goed onder de loep nemen. We gaan kijken naar hoe ze in staat zijn om te overleven op plekken waar dat andere planten zelfs nauwelijks kunnen groeien. Van die kleefharen van de zonnedauw tot de verraderlijke schubben van de bekerplanten. Alle details zijn het bekijken zeker waard.
Waarom vleesetende planten zo bijzonder zijn
We weten dat vleesetende planten op een dusdanige manier geëvolueerd zijn dat ze in voedselarme omgevingen kunnen overleven, denk maar eens aan veengebieden, moerassen of zure gronden. Dit zijn plekken waar er weinig stikstof beschikbaar is. Deze stof is een essentieel element voor groei. Door de evolutionaire omweg zijn sommige planten in staat geraakt om het stikstof uit hele andere bronnen te halen dan de reguliere planten, zij doen dit doormiddel van het vangen van insecten, spinnen en ook zelfs kleine kikkers en muizen kunnen slachtoffer worden van hun vallen.
Wist je dat vleesetende planten geen roofdieren zijn in de klassieke zin. Deze planten kruipen niet over de grond en bewegen ook niet actief met hun bladeren om prooien te vangen, nee deze planten zetten in op lokgeuren, fysieke vallen en ook chemische processen om hun slachtoffertjes te vangen en te verteren. Dit alles doen ze zonder hersenen, zenuwstelsel of spieren. De enige cellen die ze hebben zijn plantencellen. Onder de microscoop wordt pas echt zichtbaar hoe vernuftig die cellen in elkaar zitten.
Lokken met kleur, geur en glans
De meeste van de vleesetende planten zijn absoluut niet alleen maar functioneel, ze zijn zelfs ongelofelijk mooi. Dit is natuurlijk geen toeval omdat in de natuur echt alles een reden heeft. In het geval van de planten is schoonheid een hele grote valstrik. Zo lokken vele soorten hun prooien met de meest kleurige, fleurige en opvallende bladeren, maar ook met glinsterende druppels en ook zoete geuren welke doen denken aan nectar. Deze planten gebruiken hun uiterlijk als een slimme vorm van camouflage en doen zich voor als bloemen of een veilige rustplaats, dit terwijl ze in alle gevallen zullen dienen als een laatste rustplaats met hun dodelijke vallen.
Onder de microscoop zien we dat de kleuren en de glans zeker niet zomaar ontstaan, deze zijn namelijk het resultaat van speciale en gespecialiseerde pigmentcellen en een microscopische fijne structuur. Deze zal het licht op een heel bijzondere manier gaan weerkaatsen. Deze kleuren zijn vrijwel altijd het gevolg van anthocyanen (rode en paarse tinten) of carotenoïden (gele en oranje tinten), terwijl de glans vaak veroorzaakt wordt door een dun laagje was of door een fijn patroon van cellen dat licht breekt. Hierdoor ontstaat een iriserend effect, vergelijkbaar met de vleugels van een vlinder of de schaal van een kever, wat bijzonder aantrekkelijk is voor insecten.
Structuren onder het microscopisch glas
Je wilt in het geval van structuren zeker eens kijken naar bijvoorbeeld een Drosera, welke we ook beter kennen als de zonnedauw. De kleverige druppels op haar tentakels lijken op een dauw in de ochtendzon. Terwijl ze in werkelijkheid niets anders zijn dan een kleverige vloeistof die enzymen bevat. Wat je ziet wanneer je de druppels onder een vergroting legt is dat ze uit een hele complexe kliercellen bestaan. Dit zijn cellen die actief het suiker, geurstoffen en ook verteringsenzymen uitscheidt. Deze zijn vaak omgeven door kleine schubjes of structuren die de druppels op zijn plaats houden, dit zelfs bij wind en regen.
Wist je dat deze planten zelfs klieren bezitten die sensorische eigenschappen bezitten, deze kunnen mechanische prikkels waarnemen. Denk in dit geval maar eens aan een aanraking van een insectenpootje. Deze sturen dat signaal weer naar omliggende cellen die dat op kunnen pakken. Dit zorgt ervoor dat de tentakels langzaam naar binnen krullen. De prooi zal nu volledig omwikkeld zijn. Wanneer je dit proces door de microscoop gaat bekijken zou het signaalverkeer via de plasmodesmata moeten lopen. We hebben het even voor je opgezocht en zijn er achter gekomen dat dit kleine kanaaltjes zijn tussen de cellen. Deze fungeren als een soort van communicatielijnen.
De Nepenthes en zijn prachtige bekers
Bij de Nepenthes, de tropische bekerplant, is het mechanisme weer compleet anders, maar toch minstens zo indrukwekkend. Bij deze bekers zijn de binnenwanden van de val bekleed met gladde, en wasachtige cellen. Zo lijkt het onder een microscoop een beetje als een soort van kristalachtige mozaïek, dit met gladde vlakken waar geen enkele poot grip op kan krijgen. De insecten die op de rand van de bekers landen zullen hier dan dus ook onherroepelijk naar beneden glijden.
Wat bij deze planten ook opvalt is dat hier nectarproducerende klieren zichtbaar zijn. Deze klieren bevinden zich vooral aan de binnenzijde van de bekeropening en ook langs de deksel. Deze klieren geven een suikerachtige vloeistof af, welke niet alleen maar lekker ruikt maar ook nog eens visueel aantrekkelijk is. Er zijn gevallen bekend waarin de nectar een zeer lichte hallucinogene stof bevat, dit zorgt voor een desoriëntatie en hierdoor zullen ze sneller in de val vallen. Wanneer je deze bekers en hun nectar producerende klieren onder de microscoop legt zie je dat de nectar uit kleine openingen en poriën komt. Deze zijn vaak omringd door de minuscule haartjes die de vloeistof vast kunnen houden en zelfs verdamping kunnen beperken.
Wist je dat er bij soorten zoals de Nepenthes Rajah warmtesignalen gebruikt worden om prooien aan te trekken. Dit is iets wat pas recent ontdekt is. De plant straalt op een microschaal wat meer warmte uit op bepaalde plekken op de beker, dit helpt om koudbloedige dieren zoals insecten aan te trekken om daar ook te landen.
Het is juist de combinatie van kleur, geur, glans en zelfs temperatuur die vleesetende planten tot de ware meesterlokkers maakt. Dit alles doen ze zonder te bewegen of te jagen. Zo zien we onder de microscoop duidelijk dat deze planten een heel arsenaal hebben aan microstructuren en ook chemische tactieken om hun prooien op de meest subtiele wijze te misleiden.
De valstrik van de Venus vliegenval
De Venus vliegenval (Dionaea muscipula) is waarschijnlijk toch wel de meest beroemdste vleesetende plant. De lobben, of ook wel de mondjes klappen echt razendsnel dicht zodra een insect twee keer binnen twintig seconden de haartjes aanraakt. Dit betekent dus dat de venus vliegenval kan tellen. Want na twintig seconden en maar één keer aanraken reset de plant zichzelf weer.
Onder de microscoop zie je dat deze haartjes weer verbonden zijn met wat gespecialiseerde cellen welke elektrische signalen kunnen genereren. Deze signalen lijken als het ware op iets dat ook wel actiepotentialen heet. Dit is schijnbaar ook iets dat bij dieren voor komt. Eenmaal geactiveerd, verspreid het signaal zich naar de sluitspieren in het blad. Deze bestaan weer uit iets dat parenchymcellen heet welke razendsnel van vorm veranderen door waterverplaatsing. Binnen een fractie van een seconde sluit de val.
Interessant is dat deze val maar een paar keer kan sluiten alvorens deze afsterft. Je ziet dus onder een vergroting van een microscoop dat deze littekens en microscopische beschadigingen krijgt. Dit zie je vooral aan de cellen bij de oudere vallen. Het zijn weer een soort van gebruikssporen.
Verteringsenzymen
Zodra het insect gevangen is begint het verteringsproces. Bij ontzettend veel soorten zullen er altijd enzymen uitgescheiden worden, welke eiwitten, vetten en koolhydraten kunnen afbreken. Onder de microscoop kunnen we weer zien waar deze enzymen vandaan komen. Dit zijn dus speciale kliercellen in de vallen.
Bij Sarracenia, dit is een Noord-Amerikaanse bekerplant, zien we dat de klieren zich ontzettend diep in de beker bevinden. Deze kun je zien als kleine uitsteeksels. Wanneer je deze uitvergroot zie je dat ze gevuld zijn met een korrelige inhoud. Je kunt ze zien als een soort van fabriekjes van enziemen zoals proteasen en fosfatasen. Mocht je echt ver gaan vergroten dan zijn er soms bacteriën zichtbaar welke samenwerken met de plant aan het verteringsproces. Dit vertelt ons dat het dus niet alleen maar een plant is, maar een heel ecosysteem in het klein.
Beweging in een plantenlichaam?
We weten dat bewegingen binnen in het plantenrijk ontzettend zeldzaam zijn. Toch bewegen vleesetende planten vaak al op een cel niveau, hoe langzaam dat ook mag zijn.
Tropisme en celzwelling
Wanneer we kijken naar de tentakels van de Drosera dan zien we dat er signalen gestuurd worden naar omliggende cellen zodra een prooi gevangen is. Dit zijn cellen welk water opnemen of afgeven, waardoor de tentakels zich kunnen krommen. Dit gebeurt via osmose, een puur fysisch proces, maar van indrukwekkende precisie.
Onder het vergrootglas kun je zien hoe dat de celwanden zich vervormen, hoe dat de vacuolen zich uitzetten en ook hoe dat de celmembranen zich aanpassen. Dit zijn zeer subtiele veranderingen, maar wanneer ze in honderden cellen tegelijk plaatsvinden, leidt het toch tot een zichtbare beweging.
Een ecosysteem op zichzelf
Wil je nog verder inzoomen op de vleesetende planten, dan zie je een rijke biotoop van microleven. Vaak vangt bijvoorbeeld een Nepenthes of een Heliamphora niet alleen maar insecten, nee ze huisvesten ook een tal van bacteriën, schimmels, amoeben en zelfs kleine dieren.
Symbiose en samenwerking
Er zijn bacteriën die kunnen helpen bij de vertering van de prooi. Andere leven van de restjes en zorgen er op hun beurt voor dat de beker niet verstopt raakt. Onder de microscoop zijn dit kleine, levendige organismen die in grote kolonies leven in het stilstaande water van de plant.
Wist je bijvoorbeeld dat er kikkertjes en muggenlarven bestaan die in deze vallen kunnen leven zonder opgegeten te worden. Deze hebben zichzelf op een bepaalde manier kunnen specialiseren. Deze zijn klein genoeg om tussen die enzymproducerende cellen te zwemmen. Ze hebben daarnaast wat speciale aanpassingen om de zure omgeving te weerstaan. Voor onderzoekers is dit een perfect voorbeeld van co-evolutie.
Microstructuren die tot de verbeelding spreken
Een prachtig en verrassende ontdekking bij microscopisch onderzoek van de vleesetende planten wereld is hoe complex de oppervlakken kunnen zijn. Als je op een normale wijze naar de planten kijkt zie je gewoon een glad blad, leg je dit blad onder de microscoop dan zie je ongelofelijk veel richels, putjes, klieren en ook haarstructuren.
Trichomen: meer dan alleen haartjes
We weten dat bij vleesetende planten zogenaamde trichomen aanwezig zijn, dit zijn de haarvormige uitsteeksels die zich bevinden op de blaadjes en ook de stengeltjes. Deze doen stiekem veel meer dan alleen maar beschermen. Dit in tegenstelling tot de eenvoudige haartjes die je normaal bij andere planten zou vinden. Trichomen van vleesetende planten hebben vaak een gespecialiseerde functie als het neerkomt op de vangmechanismen.
Zo zijn er trichomen die actief betrokken zijn bij de productie van kleverige stoffen waarmee dat insecten vastgehouden worden. Dit zijn stoffen die niet alleen maar een soort van lijm bevatten, maar ook geuren die de prooien in eerste instantie zullen lokken. We mogen ook niet vergeten dat trichomen enzymen produceren die helpen bij het afbreken van lichaamsdelen zodra het insect gevangen is. Andere trichomen hebben weer meer een mechanische rol, deze zijn hard en ook stevig. Ze vormen een barrière of doolhof waardoor het insect niet makkelijk kan ontsnappen. Ze kunnen ook strategisch geplaatst zijn rondom de valopening, waardoor ontsnapping vrijwel onmogelijk wordt.
Conclusie
Wij van Vleestendeplant.nl weten als geen ander hoe wonderlijk een vleesetende plant op zichzelf al kan zijn. We kunnen je zeggen dat ze onder de microscoop weer een hele nieuwe dimensie krijgen. Elke druppel, elk haartje en elke cel vertelt een verhaal van aanpassing, samenwerking en evolutie. In een wereld waar we vaak over het grote nadenken, is het soms goed om juist naar het kleine te kijken.
Dus de volgende keer dat je naar je zonnedauw, bekerplant of vliegenval kijkt, bedenk dan dat er op datzelfde moment een complete miniwereld actief is – onzichtbaar voor het blote oog, maar vol leven, kleur en chemie.